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建筑結構設計中BIM技術的應用探析

時間:2022-10-31 15:20:02 來源:網友投稿

摘 要:隨著我國經濟的迅速發展,現代社會中的技術水平得到了有效的提高,相關技術在各行各業中得到了廣泛的應用,促進了生產領域的高效發展。在新經濟形式的發展中,建筑行業相應做出了巨大的貢獻,許多與建筑相關的先進技術,發揮出重要的作用。然而在現代建筑行業,建筑工程能夠真實的體現出建筑行業的進步,其中建筑工程的質量受到了社會各界的廣泛關注,在建筑工程建設的過程中,建筑結構的設計對建筑的質量有著直接的影響,因此,為了建筑工程的質量符合相關標準,必須加強對建筑結構的設計,使其滿足工程質量的標準。與此同時,BIM技術的出現,在建筑結構設計中被廣泛應用,并且發揮出了重要的作用,為建筑結構設計質量的提高奠定了堅實的基礎,促進了建筑行業的健康發展。本文簡述了BIM技術的特點,并通過分析其特點,提出了BIM技術在建筑結構設計中的具體應用。

關鍵詞:建筑結構設計;BIM技術;具體應用

一、BIM技術的特點

(一)BIM技術的概述

隨著社會經濟的不斷發展,人們的生活水平得到了有效的提升,對生活各方面的要求也隨著增加,尤其是對建筑工程質量的要求越來越高,因此,建筑行業為了滿足人們的生活標準,改變了傳統的建筑規模及建筑形式,與此同時,建筑行業的信息量也隨之增加[1]。然而,在現代建筑工程施工的過程中所產生的信息對其成本與進度有著直接的影響,因此,為了降低建筑成本,提高建筑工程的進度,必須對相關信息進行收集與利用,從而提高建筑工程整體的安全性,保證其質量符合建筑規范的要求。

由此可見,信息技術的合理應用,在現代建筑行業的發展中起著重要的作用。BIM技術在現代建筑結構設計中得到了廣泛的應用,其可以在設計環境中對相關信息進行有效的分析,從而促進工程造價工作的順利進行,并且有效地減少施工過程中的技術誤差,解決施工中的難題,為整體工程的順利開展奠定良好的基礎。BIM技術簡單的理解就是制作3D數字模型的一種技術,需要得到某些平臺的技術支持才能完成。BIM技術主要是通過平臺的設計技術,對要建設的建筑物進行模擬設計,其中能夠模仿設計出,從施工到后期維護中間的所有內容,其不僅能夠完善綠色建筑設計,還能進行數字化的施工管理。

(二)分析BIM技術的主要特點

1、可視化

在傳統的建筑行業中,其建筑設計最初是設計師利用自身設計技術與對建筑特點的理解在紙上繪制完成的,隨著時代的進步,建筑設計中逐漸使用相關的計算機軟件完成相關設計,如,CAD制圖、SketchUp等軟件完成建筑結構的設計,為施工單位提供相應的依據[2]。然而,這些技術設計出的圖紙,對建筑結構的顯示不夠直觀,其屬于二維的制圖技術,達不到顯示立體結構的特點。BIM技術是一種展現三維立體設計效果的技術,運用到建筑設計中可以直觀的體現出設計方法的效果,同時,BIM技術既能直觀的展現出建筑設計的理念,又能為建筑提供相關數據。

2、協調性

BIM技術在現代建筑工程中的應用,顯示出其絕對的優勢,既能夠為建筑工程項目的施工提供方便,又能在建筑結構設計階段提高與其它各專業之間的協調關系,從而促進設計單位在設計項目中所有各專業的協調,使其能夠為建筑施工的順利進行提供有效的依據,在施工階段為提高施工質量奠定了良好的基礎。確保了建筑設計單位的設計工作與建筑施工都能夠順利進行。

3、模擬性

BIM技術可以實現對建筑結構設計的3D效果,能夠真實體現出建筑物具體各構件的真實性,顯示的相關模型作為設計與施工的依據,從而提高工程設計與建筑施工的質量。而且,在建筑結構設計中融入BIM技術,可以通過其模擬的特點及時發現設計中存在的問題,并對其進行及時糾正。另外,在使用BIM技術建立模型時,可以顯現出許多相關的物流信息,其具有一定的特殊性,該特殊性能夠模擬出實物與環境,能夠對其中所包含的物理性能進行詳細的分析,從而促進了設計方案的可行性的選擇。

二、BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

(一)建筑結構可視化的實現

BIM技術是新時代科學技術水平進步與發展的產物,其主要在建筑領域中的應用較為廣泛,該技術的主要特點是可以對建筑結構進行三維模型的設計,從而能夠更好的體現出設計特點,并能通過三維模型的展示出設計師獨特的設計理念,最主要的是其能夠給人一種真實感,三維模型的設計可以對建筑施工的過程進行明確的引導。在BIM技術沒有在建筑領域中使用之前,建筑結構的設計都是依靠CAD制圖或SketchUp軟件對相關圖紙進行描繪,這兩種軟件設計出來的圖紙效果都屬于二維圖,其展現的主要是整體結構的特點,對結構中的具體內容沒有直接的顯示,其內容信息不夠詳細。因此,為了能夠使施工單位得到有效的結構信息,BIM技術設計出的三維立體模型可以提供詳細的結構信息,能夠對相關建筑結構的信息明確的顯示出來,從而使建設單位對整體建筑的布局與功能有明確了解。

如今,BIM技術在現代建筑工程項目中的設計優勢越來越明顯,尤其是在大型項目中的優勢尤為突出,其可以增加設計效果的直觀感受,并且設計內容包含了建筑的整體結構,同時能夠為建筑施工的過程提供有效的結構參數,使施工人員可以通過具體參數確定明確的施工方案,而且,這在建筑工程決策階段,設計方案的選擇方面,BIM技術能夠技術發現建筑結構設計中存在的設計缺陷的問題以及設計中的質量缺陷,從而,為設計方案的改善起到了積極作用,不僅能夠對設計方案的確定進行明確,還能夠確定其選擇性。

(二)BIM技術在建筑機構參數設計中的具體應用

在建筑工程中,建筑構件設計起到了重要的作用,為了提高其設計效果,應該在設計階段使用BIM技術,從而能夠準確的構建出相關的結構信息模型。要確保模型中的數據具備完整性,其中建筑工程的設計方案和詳細的信息是模型中的主要內容,并且要保證對相關的信息進行詳細的分析,確保建筑結構相關的設計參數具有嚴密的關聯性[3]。設計人員根據收集到的相關信息對建筑結構進行合理的設計,使其符合建筑結構的設計思路。與此同時,在設計中要確保對不同的參數進行有效的限制,從而使建筑設計中的BIM系統能夠對相關數據進行及時更新。BIM在建筑結構設計中的使用,能夠彰顯出其較多的優越性,不僅能夠提升建筑設計的質量,還能夠提高設計內容的安全性和可靠性,從而促進了建筑結構設計的信息化發展。

(三)BIM技術在建模中的應用

BIM技術在建筑構件設計中的應用范圍較為廣泛,在許多大型的橋梁建設工程中,鋼結構的應用十分廣泛,鋼結構的建筑設計對建筑工程質量的提高起到了重要的作用。鋼結構的設計較為復雜,其不僅要注重結構連接的完整,還要將構件進行合理的設置,在進行鋼結構設計時要使用BIM技術對鋼結構的設計進行建模,其模型中要將梁柱連接、梁剛接、梁鉸接等結構特點明確的展現出來,并通過BIM系統的參數優化功能將部件連接的參數進行合理的優化,BIM系統在設計中能夠對細節的參數進行具體的描述,如,螺栓的數量和距離,為了能夠使建筑結構設計更加實用,設計人員應該結合BIM系統中的相關數據,對參數進行合理的調整,并通過調整形成新的連接器。增強材料和連接件的設計在建筑結構設計中同樣有著重要的作用,在對其設計時,需要繪制出樣本,并通過BIM設計系統的控制,形成一個詳細的結構設計,這樣就可以為施工人員提供明確的構件之間的連接位置。BIM技術有著一定的模擬功能,該功能在鋼結構的設計中發揮出了重要的作用,對其設計質量的提高有著重要的意義。

(四)BIM技術在建筑結構設計中的難點

BIM技術在現代建筑結構的設計中應該較為廣泛,并且其在設計工作中能夠起到重要作用,其中BIM技術的設計理念及設計思路較為明確,通常情況下都是通過三維模型的建立實現設計目標。BIM的主要設計思路是先根據建筑的特點建立整體的建筑結構的三維模型,并通過信息技術將其傳輸至信息處理系統中,由處理系統中的分析軟件對其結構進行分析和計算,同時,將分析之后的結果再進行反饋,從而形成可變更的動態圖紙及三維結構模型,最終實現施工圖紙和結構分析相統一。雖然,BIM技術在建筑結構設計中較為實用,但是,仍然存在一些難點,而且,設計人員應對這些難點高度重視。其主要難點是因為建筑結構中橫截面的特性造成的影響,由于建材及機械特性的原因,在進行BIM設計時會遇到參數復雜化的難點,所以,在進行BIM設計時會由于疏忽而導致相關數據的流失,對建筑結構的安全性造成嚴重的影響。因此,在使用BIM技術對建筑結構進行設計時,遇到相關難點,設計人員要高度重視,避免造成不必要的損失。

三、結語

綜上所述,BIM技術在建筑結構設計中發揮著重要的作用,既能提高設計質量,還能在建筑工程進度的控制中起到重要的作用,對建筑行業的發展起到推波助瀾的作用。

參考文獻:

[1]包蔓.BIM在建設項目成本控制中的應用研究[D].西南交通大學,2017.

[2]杜卉.BIM技術在總承包單位工程管理中的應用研究[D]安徽理工大學,2017.

[3]高偉娜.基于BIM技術的建設項目工程造價風險研究[D]吉林建筑大學,2017.

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